Synaptic transmission as a cooperative phenomenon in confined systems

In this review paper, the theory of synaptic transmission (ST) was developed and discussed. We used the hypothesis of isomorphism between: (a) the cooperative behavior of mediators --- acetylcholine molecules (ACh) and cholinoreceptors in a synaptic cleft with binding into mediator-receptor (AChR) complexes, (b) the critical phenomena in confined binary liquid mixtures. The systems of two (or three) nonlinear differential equations were proposed to find the change of concentrations of ACh, AChR complexes, and ferment acetylcholinesterase. The main findings of our study: the linear size of the activation zone was evaluated; the process of postsynaptic membrane activation was described as a cooperative process; different approximations of ACh synchronous release were examined; stationary states and types of singular points were studied for the proposed models of ST; the nonlinear kinetic model with three order parameters demonstrated a strange-attractor behavior.Comment: 12 pages, 1 figur

Multistage Voting Model with Alternative Elimination

The voting process is formalized as a multistage voting model with successive alternative elimination. A finite number of agents vote for one of the alternatives each round subject to their preferences. If the number of votes given to the alternative is less than a threshold, it gets eliminated from the game. A special subclass of repeated games that always stop after a finite number of stages is considered. Threshold updating rule is proposed. A computer simulation is used to illustrate two properties of these voting games

Numerical and experimental investigations of the oscillatory motion of thin plates in a still viscous fluid

The past few decades have witnessed a rising interest in the study of mechanical vibrations of thin plates in viscous static fluids. The motivations for these studies stem from different practical applications covering diverse fields of knowledge such as atomic microscopy [1], sensors and actuators based on micromechanical oscillators [2], cooling devices [3], marine and offshore equipments [4, 5]. Our interest in this research area is connected with the development of the approach [6, 7] for determination of the damping properties of materials based on the study of the damped flexural vibration of cantilever flat beams. When studying vibrations in air, it is necessary to accurately determine aerodynamic loads. In the general, the problem of evaluation of aerodynamic forces acting on a cantilever beam is extremely complicated, mainly because of the complexity of three-dimensional gas flows caused by vibrations of the beam. But when the length of the beam considerably exceeds its width and thickness at low structural vibration modes, the length of the vibrational wave is much greater than deviations of the beam, as a result it can be regarded as locally planar. In this case it is possible to use a simplified quasi-two dimensional model of interaction between the beam and a gas, according to which the aerodynamic forces acting on each cross section of the beam are caused by the planar flow around it. These assumptions form a theoretical core that is used for the study of aerodynamics around oscillating plates in the present research

Improving rock classification in terms of explosivity

Purpose. To improve rock classification in terms of explosivity relying upon the detailed analysis of characteristics of rating classifications available in the Russian Federation and in the world. Methods. Complex approach has been applied involving comparison of sizes of particle-size fractions determined in terms of both national and the world standards; information gathering and processing as for the available classifications intended to identify difficulties of rock explosivity; compilation of comparative systematic of classifications or methods being considered. Findings. Both national and the world rock classifications in terms of explosivity have been considered. While comparing national classifications as for the difficulties of rock mass failure (i.e. explosivity), a comparative table has been compiled where the most popular rock classifications are compared. Analysis of the world practices, concerning compilation of rock classifications in terms of explosivity, has shown that their approaches differ from Russian ones slightly. In the first instance, they are empiric dependences being calculated for each rock mass type separately in any single case. It has been determined that geomechanical classification of D. Lobshir (MRMR) is the most popular and rating world system to evaluate rock explosivity. It has been demonstrated that while compiling such classifications, foreign scientific writers put an emphasis on physical and mechanical indices of rocks (i.e. density, fissility, compression strength, tensile strength etc.) as well as on mine engineering ones (i.e. line of the least resistance, well diameter and depth, stope height etc.) which determines essential reliability of calculation of drilling-and-blasting parameters. Originality. The research is the first stage of the development of the unified transition classification from Russian explosivity scales to the comparable world methodic practices as for rock mass explosivity. Practical implications. To perform rapid transition from one explosivity classification to the other. The findings are recommended to be used while projecting drilling and blasting operations in the context of any types of minerals and in the context of academic activity.Мета. Вдосконалення класифікації гірських порід за вибуховістю на основі детального аналізу особливостей існуючих російських і закордонних рейтингових класифікацій. Методика. Застосовано комплексний методичний підхід, що включає зіставлення розмірів гранулометричних фракцій, які визначали згідно вітчизняним і закордонним стандартам; збір та обробка інформації щодо існуючих класифікацій визначення труднощів вибуховості гірських порід; складання зіставної класифікації розглянутих класифікацій або методик. Результати. Розглянуто вітчизняні та закордонні класифікації гірських порід за вибуховістю. При порівнянні вітчизняних класифікацій в частині труднощів руйнування гірського масиву (вибуховості) була побудована порівняльна таблиця, в якій між собою зіставляються найбільш популярні класифікації гірських порід. При аналізі закордонного досвіду складання класифікацій гірських порід за вибуховістю було виявлено, що їх мето- ди дещо відрізняються від російських, і являють собою емпіричні залежності, та розраховуються для кожного типу масиву в кожному окремому випадку індивідуально. Встановлено, що найбільш популярною і рейтинговою системою для оцінки вибуховості гірських порід за кордоном є геомеханічна класифікація Д.Х. Лабшіра (MRMR). Показано, що закордонні автори, при складанні класифікацій, роблять акцент не лише на фізико- механічних показниках гірських порід (щільності, тріщинуватості, межі міцності на стиск і розтяг і т.д.), але й на гірничотехнічних (лінія найменшого опору, діаметр та глибина свердловини, висота забою і т.д.), що визначає суттєву достовірність розрахунку параметрів буропідривних робіт. Наукова новизна. Представлена робота є першим кроком до розробки єдиної перехідної класифікації від російських шкал за вибуховістю до аналогічних закордонних методичним практикам в частині вибуховості гірського масиву. Практична значимість полягає в можливості швидкого переведення однієї класифікації за вибуховістю в іншу. Результати роботи рекомендується використовувати при проектуванні буропідривних робіт на всіх типах родовищ корисних копалин, а також у навчальному процесі.Цель. Совершенствование классификации горных пород по взрываемости на основе детального анализа особенностей существующих российских и зарубежных рейтинговых классификаций. Методика. Применен комплексный методический подход, включающий сопоставление размеров гранулометрических фракций, определяемых по отечественным и зарубежным стандартам; сбор и обработка информации о существующих классификациях определения трудности взрываемости горных пород; составление сопоставительной классификации рассматриваемых классификаций или методик. Результаты. Рассмотрены отечественные и зарубежные классификации горных пород по взрываемости. При сравнении отечественных классификаций в части трудности разрушения горного массива (взрываемости) была построена сопоставительная таблица, в которой между собой сопоставляются наиболее популярные классификации горных пород. При анализе зарубежного опыта составления классификаций горных пород по взрываемости было выявлено, что их методы несколько отличаются от российских, и представляют собой эмпирические зависимости, и рассчитываются для каждого типа массива в каждом отдельном случае индивидуально. Установлено, что наиболее популярной и рейтинговой системой для оценки взрываемости горных пород за рубежом является геомеханическая классификация Д.Х. Лабшира (MRMR). Показано, что зарубежные авторы, при составлении классификаций, делают акцент не только на физико-механические показатели горных пород (плотность, трещиноватость, пределы прочности на сжатие и растяжение и т.д.), но и на горнотехнические (линия наименьшего сопротивления, диаметр и глубина скважины, высота забоя и т.д.), что определяет существенную достоверность расчёта параметров буровзрывных работ. Научная новизна. Представленная работа является первым шагом к разработке единой переходной классификации от российских шкал по взрываемости к аналогичным зарубежным методическим практикам в части взрываемости горного массива. Практическая значимость. Заключается в возможности быстрого перевода одной классификации по взрываемости в другую. Результаты работы рекомендуется использовать при проектировании буровзрывных работ на всех типах месторождений полезных ископаемых, а также в учебном процессе.The research is carried out by a team of authors of Mine and Underground Construction Department at Siberian Federal University as part of a grant of the Russian Federation President for governmental support of young Russian scientists-Candidates of Sciences (МК-1178.2018.8)

Modeling of the Labour Force Redistribution in Investment Projects with Account of their Delay

The mathematical model of the labour force redistribution in investment projects is presented in the article. The redistribution mode of funds, labour force in particular, according to the equal risk approach applied to the loss of some assets due to delay in all the investment projects is provided in the model. The sample of the developed model for three investment projects with the specified labour force volumes and their defined unit costs at the particular moment is given

Applied Ontologies Formation Based on Subject Area Texts

The problems of the formation of applied conceptual systems based on ontologies constructed automatically from the texts of the subject area documents are considered. Algorithms of operations on ontologies using the thesaurus as a general conceptual basis, unifying the terminology of the subject area, are proposed. Experiments with ontology collection obtained from the texts of design documentation showed that the semantic similarity of the resulting concepts of the system can be increased through the use of thesaurus links.     Keywords: ontologies, thesaurus, operations on ontologies, graph theory, semantic similarity, Neo4j, Jav